Sistema de Ultrassom para Informação

•

Agrárias

ZongG

7/5/2024

¡Este material tiene más páginas!

Entonces, ¿te gustó este material?

Ayude a animar a otros estudiantes a mejorar el contenido

¿Te gustó este material? ¡Compartir! 🧡

Electrónica

1651 Materiales compartidos

Descarga la aplicación para disfrutar aún más

Lea materiales sin conexión, sin usar Internet. Además de muchas otras características!

Vista previa del material en texto

Universidad Carlos III de Madrid
Escuela Politécnica Superior

Incorporación de un sistema de ultrasonidos
para el enriquecimiento de información del
entorno cercano al ICab

Proyecto fin de carrera
Ingeniería Industrial

Daniel Fernández González
Septiembre 2017

Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Automática.
Área de Ingeniería de Sistemas y Automática.

Incorporación de un sistema de ultrasonidos para
el enriquecimiento de información del entorno
cercano al ICab

PROYECTO FIN DE CARRERA
INGENIERÍA INDUSTRIAL

Autor: Daniel Fernández González
Tutor: Pablo Marín-Plaza

Universidad Carlos III de Madrid
Escuela Politécnica Superior

Contenidos
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
1

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
1

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 1

Índice de Contenidos
Resumen ........................................................................................................... 7
Capítulo 1 Motivación y objetivo ..................................................................... 8
Capítulo 2 Estado del arte ............................................................................... 9
2.1 Sensores de aparcamiento ............................................................................. 9
2.1.1 Sensores electromagnéticos .................................................................. 10
2.1.2 Sensores ultrasonidos ........................................................................... 11
2.1.3 Comparativa: ultrasonidos y electromagnéticos ..................................... 13
2.2 Sistema de autoaparcamiento ...................................................................... 14
2.3 Otros sistemas de asistencia a la conducción ............................................... 17
2.3.1 AEB, Autonomous Emergency Braking (Frenado automático de
emergencia) ......................................................................................................... 18
2.3.2 ASCC, Advance Smart Cruise Control (Control de crucero inteligente) . 18
2.3.3 DBL, Dynamic Bending Lights (Iluminación dinámica en curvas) ........... 18
2.3.4 LKAS, Lane Keep Assist System (Sistema de mantenimiento de carril) 18
2.4 Coches autónomos ....................................................................................... 18
Capítulo 3 Planteamiento del problema y alternativas de diseño .............. 21
3.1 Análisis del problema: punto ciego en la parte trasera .................................. 21
3.2 Alternativas de diseño .................................................................................. 24
3.2.1 Telémetro láser ...................................................................................... 24
3.2.2 Cámara Kinect ....................................................................................... 24
3.2.3 Kit de sensores electromagnéticos ........................................................ 25
3.3 Solución de diseño elegida. Kit de sensores de ultrasonidos. ....................... 26
Capítulo 4 Fase de investigación. Ingeniería inversa ................................. 27
4.1 Objetivo ........................................................................................................ 27
4.2 Estudio de las señales .................................................................................. 28
Contenidos
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
2

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
2

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 2

4.2.1 Montaje .................................................................................................. 28
4.2.2 Señales de entrada/salida de la pantalla LED digital ............................. 30
4.2.2.1 Señal de los cables rojo y negro ..................................................... 30
4.2.2.2 Señal del cable blanco .................................................................... 31
4.2.2.3 Señal del cable amarillo .................................................................. 32
4.3 Codificación de la señal transmitida por el cable amarillo ............................. 34
4.4 Desarrollo código con Arduino ...................................................................... 36
4.4.1 Montaje .................................................................................................. 37
4.4.2 Estructura del algoritmo de Arduino ....................................................... 38
4.4.3 Descripción del algoritmo de Arduino .................................................... 39
4.4.4 Diagrama de flujo del algoritmo ............................................................. 41
4.4.5 Tiempo de ejecución del algoritmo ........................................................ 43
Capítulo 5 Descripción del sistema implementado ..................................... 44
5.1 Instalación de los sensores en el ICab .......................................................... 44
5.1.1 Acondicionamiento de la parte trasera del ICab ..................................... 44
5.1.2 Cableado ............................................................................................... 47
5.1.3 Instalación de la caja de control principal y placa de Arduino ................ 49
5.2 Electrónica de control ................................................................................... 50
5.2.1 Diagrama de bloques de interconexión entre equipos ........................... 50
5.2.2 Comunicación Arduino-ICab. Modificación del algoritmo ....................... 51
Capítulo 6 Trabajos futuros ........................................................................... 55
6.1 Integración del sistema diseñado en el ICab................................................. 55
6.2 Utilización como sensores independientes ................................................... 56
Capítulo 7 Conclusiones................................................................................ 57
Capítulo 8 Planificación del proyecto ........................................................... 58
8.1 Diagrama de Gantt ....................................................................................... 58
8.2 Presupuesto ................................................................................................. 61

Contenidos
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
3

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
3

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 3

8.2.1 Personal ................................................................................................ 61
8.2.2 Materiales .............................................................................................. 62
8.2.3 Coste total del proyecto ......................................................................... 62
Anexo I. Descripción de las herramientas ................................................... 63
1. Ingeniería inversa ............................................................................................. 63
2. KKmoon Car Parking Sensor System ............................................................... 64
2.1. Descripción ................................................................................................... 64
2.2. Funcionalidad de serie .................................................................................. 67
3. Cargador de baterías Silverline 12V Trickle Charger ........................................ 68
4.Arduino............................................................................................................. 69
4.1. Placa Arduino ............................................................................................... 70
4.2. Software Arduino 1.8.1 ................................................................................. 71
5. Placa de pruebas o protoboard ........................................................................ 72
6. Osciloscopio digital .......................................................................................... 73
7. ROS - Robot Operating System ....................................................................... 74
8. ICab ................................................................................................................. 75
Anexo II. Código del Algoritmo en Arduino ................................................. 78
1. Variables y parámetros utilizados ..................................................................... 78
2. Algoritmo fase de investigación ........................................................................ 80
3. Algoritmo fase de investigación ........................................................................ 83
Anexo III. Estudio de tiempo de ejecución del algoritmo ........................... 87
1. Tiempo de ejecución detección pulso de inicio ................................................. 88
2. Tiempo de ejecución realización de medidas ................................................... 90
3. Tiempo de ejecución algoritmo completo ......................................................... 92
Bibliografía ...................................................................................................... 94
A. Recursos de internet ........................................................................................ 94
B. Libros, Artículos, Manuales y Proyectos Fin de Carrera ................................... 96

Contenidos
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
4

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
4

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 4

Índice de figuras

Figura 1. Kit de sensores de aparcamiento electromagnéticos ................................... 10
Figura 2. Kit de sensores de aparcamiento de ultrasonidos ........................................ 12
Figura 3. Rango de detección sensores electromagnéticos vs.ultrasonidos ................ 13
Figura 4. Comparativa estética sensores electromagnéticos y ultrasonidos ................ 14
Figura 5. Medición del hueco de sistema de autoaparcamiento .................................. 14
Figura 6. Área de detección de sistema de autoaparcamiento .................................... 15
Figura 7. Maniobra aparcamiento de sistema automático ........................................... 16
Figura 8. Coche autónomo de Google ........................................................................ 19
Figura 9. Rango de detección horizontal actual del ICab ............................................ 22
Figura 10. Ubicación del punto ciego del ICab ............................................................ 23
Figura 11. Montaje funcionamiento normal del kit de sensores Kkmoon ..................... 28
Figura 12. Conector de la pantalla LED digital y sus cables internos .......................... 29
Figura 13. Montaje de pruebas para estudio con osciloscopio .................................... 30
Figura 14. Señal de alimentación al zumbador (cable blanco) .................................... 31
Figura 15. Tiempo en alto de pulso activo e inactivo en la señal ................................. 32
Figura 16. Forma de la señal del cable amarillo en estado de no detección de los
sensores ..................................................................................................................... 33
Figura 17. Montaje para el desarrollo del algoritmo con Arduino ................................. 37
Figura 18. Esquema de elementos del montaje de pruebas con Arduino .................... 38
Figura 19. Diagrama de flujo del algoritmo .................................................................. 42
Figura 20. Disposición de los sensores en la parte posterior del ICab ........................ 45
Figura 21. Estudio general del rango de detección de un sensor de ultrasonidos ....... 46
Figura 22. Campo de detección vertical estimado de los sensores ............................. 46
Figura 23. Campo de detección horizontal estimado de los sensores ......................... 47
Figura 24. Esquemático del cableado de la instalación realizada en el ICab .............. 49
Figura 25. Instalación placa de Arduino en soporte .................................................... 50
Figura 26. Diagrama de bloques de interconexión entre equipos ................................ 51
Figura 27. Diagrama arquitectura modular del ICab .................................................... 52
Figura 28. Diagrama de Gantt del proyecto ................................................................ 60
Figura 29. Proceso de ingeniería inversa .................................................................... 63

Contenidos
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
5

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
5

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 5

Figura 30. Ubicación en automóvil de elementos del kit de sensores KKmoon ........... 64
Figura 31. Cable de alimentación ............................................................................... 65
Figura 32. Caja de control principal ............................................................................. 65
Figura 33. Pantalla LED digital .................................................................................... 65
Figura 34. Accesorio sacabocados para taladro ......................................................... 66
Figura 35. Sensor de ultrasonidos .............................................................................. 66
Figura 36. Ubicación recomendada de los sensores en el parachoques trasero ......... 67
Figura 37. Descripción de la pantalla LED digital ........................................................ 68
Figura 38. Cargador de baterias Silverline 12V Trickle Charger .................................. 69
Figura 39. Placa Arduino Uno ..................................................................................... 70
Figura 40. Entorno de programación de Arduino ......................................................... 71
Figura 41. Placa de pruebas o protoboard .................................................................. 72
Figura 42. Osciloscopio digital .................................................................................... 74
Figura 43. Vehículos de la plataforma ICab: ICab1 y ICab2 ........................................ 75
Figura 44. Vehículo de golf Ezgo ................................................................................ 76
Figura 45. Elementos de percepción del entorno del ICab .......................................... 77

Contenidos
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
6

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
6

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 6

Índice de tablas

Tabla 1. Comparativa sensores electromagnéticos y ultrasonidos .............................. 13
Tabla 2. Funcionalidad de serie frente a funcionalidad buscada ................................. 27
Tabla 3. Zona de pulsos de codificaciónpara cada sensor ......................................... 34
Tabla 4. Criterio de codificación binaria de pulso activo/inactivo ................................. 34
Tabla 5. Resultados de los ensayos: respuesta señal – medición obtenida ................ 35
Tabla 6. Codificación binaria y decimal de las medidas .............................................. 36
Tabla 7. Identificación de cada sensor según ubicación en el vehículo ....................... 47
Tabla 8. Interfaces físicos existentes .......................................................................... 48
Tabla 9. Mensajes comunicación ROS ....................................................................... 53
Tabla 10. Publicadores comunicación ROS ................................................................ 53
Tabla 11. Tópicos comunicación ROS ........................................................................ 53
Tabla 12. Planificación tareas de proyecto .................................................................. 58
Tabla 13. Presupuesto aproximado del personal ........................................................ 61
Tabla 14. Presupuesto aproximado de los materiales ................................................. 62
Tabla 15. Presupuesto total del proyecto .................................................................... 62
Tabla 16. Características técnicas del KKmoon Car Parking Sensor System.............. 66
Tabla 17. Código de colores pantalla LED digital ........................................................ 67
Tabla 18. Características técnicas Silverline 12V Trickle Charger............................... 69
Tabla 19. Características técnicas Placa Arduino Uno ................................................ 70
Tabla 20. Características técnicas placa de pruebas .................................................. 73
Tabla 21. Ensayos para el estudio del tiempo de ejecución del algoritmo. .................. 87

Resumen
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
7

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 7

Resumen
En este proyecto se va a diseñar una solución para una necesidad surgida en el ámbito
del Proyecto ICab que desarrolla el departamento de Ingeniería de Sistemas y
Automática de la Universidad Carlos III de Madrid.
El proyecto se basa en el uso de la técnica de ingeniería inversa con un kit comercial de
sensores de asistencia al aparcamiento para diseñar un sistema de detección trasero
con una funcionalidad específica que cubra las necesidades concretas del ICab.
Mediante el análisis, estudio y entendimiento de la funcionalidad de serie del producto
comercial se ha desarrollado un algoritmo en el entorno de Arduino que permite obtener
la nueva funcionalidad necesaria para implementar el sistema de detección deseado.
Finalmente, la solución diseñada se ha instalado físicamente en el vehículo y para
facilitar la integración con los demás subsistemas dentro de la estructura modular del
ICab basada en ROS, se ha establecido la parte de comunicación en el código del
algoritmo.
El gran logro de este proyecto ha sido encontrar no solo una solución específica para
las necesidades del proyecto ICab, sino que se ha conseguido un funcionamiento
universal de los sensores del kit como sensores de ultrasonidos totalmente funcionales
e independientes.

Capítulo 1: Motivación y objetivo
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
8

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 8

Capítulo 1 Motivación y objetivo
Este proyecto parte de una necesidad del Proyecto ICab en el que la Universidad Carlos
III de Madrid ha estado trabajando en los últimos años. Esta iniciativa tiene como objeto
desarrollar vehículos autónomos que puedan desenvolverse por el Campus de Leganés
sin necesidad de ningún tipo de ayuda humana en la conducción.
Por tanto, el proyecto tiene su origen y motivación dentro de la mejora del sistema de
conducción autónoma que se está implementando en los vehículos de la iniciativa ICab.
Durante estos trabajos de desarrollo se ha observado la necesidad de un sistema de
detección trasero que amplíe el actual mapa de percepción del entorno que posee el
ICab.
La existencia de un sistema de sensores trasero aumentaría la capacidad del vehículo
de detectar obstáculos en una zona donde antes no era posible y que se ha analizado
que podría causar problemas críticos de seguridad y de fiabilidad durante la conducción
autónoma.
El objetivo es implementar un sistema eficiente de detección de obstáculos que dé
solución a este problema de la existencia de un punto ciego en la zona trasera del ICab.
Para ello se ha decidido utilizar un kit de sensores de asistencia al aparcado comercial,
los cuales han sido modificados para conseguir una funcionalidad más completa que la
ofrecida de serie.
Por tanto, el proyecto ha sido planteado en dos fases: una primera fase de análisis y
estudio de la funcionalidad mediante ingeniería inversa del kit comercial de sensores de
asistencia al aparcado y una segunda fase de diseño del sistema que se implementa en
el ICab.
Cada uno de los equipos y elementos que se nombran y utilizan en las actividades del
proyecto han sido descritos en el Anexo I. Descripción de las herramientas.

Capítulo 2: Estado del arte
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 9

Capítulo 2 Estado del arte
2.1 Sensores de aparcamiento
El coche es el medio de transporte más utilizado, y como tal se le exige seguridad y
comodidad. En los últimos años, la innovación está muy presente en el sector
automovilístico y un ejemplo de ello ha sido la introducción de elementos de ayuda a la
conducción. Uno de estos sistemas son los sensores de aparcamiento.
Los sensores de aparcamiento del vehículo ayudan al conductor a realizar el
estacionamiento de manera correcta y segura permitiéndole maniobrar con mayor
eficacia en espacios ajustados. Con esta finalidad se instalan en los parachoques
traseros y/o delanteros.
El funcionamiento de esta tecnología es sencillo para el usuario ya que recibe fácil y
eficazmente información acerca de la proximidad del vehículo al obstáculo. Esta
información puede ser recibida por el conductor de dos maneras distintas y que suelen
integrarse juntas.
• Señales acústicas: mediante unos avisos acústicos específicos se comunica al
conductor de la distancia que resta para alcanzar un objeto con el que chocaría
de no detenerse a tiempo. El sonido de los pitidos varía según la cercanía con el
obstáculo haciéndose cada vez más frecuentes al acercarse hasta llegar a
alcanzar el sonido continuo cuando se está muy cerca de la colisión o el roce.
• Señal óptica: los sistemas ópticos muestran de forma visual la distancia a través
de LEDs o gráficos en la pantalla del vehículo. Algunos vehículos incluyen
avances en estos sistemas incorporando una cámara trasera y ayudas visuales
que muestran la ruta que seguiría el coche si se mantiene el giro del volante.
Los sistemas de asistencia al aparcamiento en muchos modelos de automóviles
actuales vienen totalmente integrados junto con otros posibles sistemas de asistencia a
la conducción. Normalmente estos sistemas se centralizan en un ordenador de abordo
que gestiona la información y la presenta al usuario a través de una interfaz gráfica.
Capítulo 2: Estado del arte
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
10

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
10

DANIELFERNÁNDEZ GONZÁLEZ 10

Existen dos tecnologías de sensores utilizados en el mercado: sensores
electromagnéticos y sensores de ultrasonidos.
2.1.1 Sensores electromagnéticos
Los sensores electromagnéticos se basan en la comparación entre señales
radioeléctricas reflejadas y transmitidas.
En un sensor de este tipo, la energía electromagnética generada por un transmisor es
enviada hacia una antena directiva a través de un duplexor que permite separar las
señales transmitidas y recibidas utilizando una única antena. La antena, además de
adaptar la energía electromagnética al medio en el que se propagara, la concentra en
la dirección en que se intenta detectar el blanco. La señal reflejada por el obstáculo es
recogida por la antena y, a través del duplexor, conducida hacia un receptor donde se
procesa y, por último, se compara con la señal transmitida para determinar la distancia
al obstáculo.

Figura 1. Kit de sensores de aparcamiento electromagnéticos
Los sistemas de asistencia al aparcado que utilizan esta tecnología se basan en la
colocación de una banda u otro dispositivo similar adherido en el interior del
parachoques, que actúa a modo de antena.
La antena emite un campo eléctrico que cubre y monitoriza toda el área del paragolpes;
cuando un obstáculo en movimiento entra en ese campo de ondas electromagnéticas
Capítulo 2: Estado del arte
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
11

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
11

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 11

elípticas, se genera una detección en el campo eléctrico y una centralita de control
detecta un aumento en el voltaje informando al conductor, mediante avisos sonoros y/o
visuales, de la proximidad del obstáculo.
Este tipo de sistema tiene la ventaja de que es de fácil instalación postventa. Por dicha
razón, los fabricantes de automóviles no suelen instalarlo de serie de manera aislada
sino como parte de un sistema de asistencia al aparcamiento más complejo.
2.1.2 Sensores ultrasonidos
El sensor de ultrasonidos es un dispositivo de medición de distancia que se basa en las
propiedades magnetoestrictivas de determinados materiales. Por tanto, estos sensores
emiten una radiación ultrasónica que rebota en los obstáculos del entorno y captan los
ecos recibidos. Estos sensores trabajan según el tiempo de transcurso del eco, es decir,
se valora la distancia temporal entre el impulso de emisión y el impulso del eco. El sensor
recibe el eco producido y lo convierte en señales eléctricas que son enviadas a un
sistema de tratamiento de datos para que sean procesados y se calcule la distancia
menor a un objeto.
Los sensores ultrasónicos trabajan libres de roces mecánicos y detectan objetos a
distancias que van desde pocos centímetros hasta varios metros. Estos sensores
trabajan solamente en el aire, y pueden detectar objetos con diferentes formas,
diferentes colores, superficies y de diferentes materiales.
Los sistemas de asistencia al aparcado que utilizan estos sensores suelen constar de
entre 2 y 6 canales, o sensores circulares insertados en los parachoques y distanciados
entre sí de tal manera que tengan la máxima eficacia de detección. Cuantos más
sensores, más precisa será la medición resultante de todos ellos, por lo que un vehículo
más ancho precisará de más sensores que uno estrecho.
Capítulo 2: Estado del arte
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
12

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
12

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 12

Figura 2. Kit de sensores de aparcamiento de ultrasonidos
Actualmente, este tipo de sensores integra la mayoría de sistemas de asistencia al
aparcamiento que ofrecen las marcas de automóviles para sus modelos de gama media
y alta. Compañías como Mercedes, Audi, Škoda o Volkswagen, que siempre han
apostado por introducir nuevas tecnologías en sus vehículos, montan este tipo de
sistemas de directamente de fábrica o, bien, ofrecen la posibilidad de su instalación
entre uno de los muchos extras de equipamiento.
También, se comercializan estos kits de sensores para su instalación por parte del
propio usuario. Se pueden encontrar infinidad de productos de este tipo, con distintas
características, con una amplia gama de precios y de distintos fabricantes tales como:
Valeo, Kkmoon, Car Rover o Steelmate.
El primer asistente de aparcamiento basado en este sistema fue desarrollado por la
empresa Hella para el fabricante Volkswagen. Según el fabricante tiene diferentes
denominaciones, Audi lo denomina APS (Acoustic Parking System), BMW PDC (Park
Distance Control), Mercedes-Benz PARKTRONIC y Volkswagen ParkPilot. El campo de
aplicación de este sistema se ha incrementado y actualmente llegan a estar operativos
Capítulo 2: Estado del arte
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
13

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
13

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 13

a una velocidad de 20 km/h para la medición de la distancia al vehículo anterior en
situaciones de atascos de tráfico en las que se circule a una velocidad limitada.
2.1.3 Comparativa: ultrasonidos y electromagnéticos
A partir de la descripción realizada en los dos puntos anteriores, se resumen las
principales características y prestaciones de ambos tipos de tecnología en la siguiente
tabla.
Electromagnéticos Ultrasonidos
Modificación
parachoques
No
Sí, necesaria realización de
taladros.
Número de
sensores
1 Entre 4 y 6
Distancia mínima
de detección
10 cm 20-30 cm
Área de detección
Continua
Puede haber puntos muertos.
Cubre mejor los laterales.
Mantenimiento Libre Continuo
Aspecto Invisibles Visibles
Problemas de
detección
Falsas detecciones con
lluvia.
Necesidad de que el
obstáculo esté en
movimiento.
Perdida de detección con
suciedad o barro.
Menor sensibilidad a objetos
pequeños.
Mercado
Aparición más reciente.
Muy extendidos y mayor
trayectoria en el mercado.
Precio Mayor Menor
Vida útil Mayor Menor
Tabla 1. Comparativa sensores electromagnéticos y ultrasonidos

Figura 3. Rango de detección sensores electromagnéticos vs.ultrasonidos
Capítulo 2: Estado del arte
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
14

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
14

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 14

Figura 4. Comparativa estética sensores electromagnéticos y ultrasonidos

2.2 Sistema de autoaparcamiento
Además de los sistemas que controlan la distancia del vehículo a los objetos cercanos,
también hay asistentes de aparcamiento que se encargan de realizar la maniobra
completa por sí solos, girando el volante y desplazando el vehículo de forma automática.
La base es un sistema de aparcamiento activo tal y como los descritos previamente
junto con una servo electromecánica propulsada por un electromotor, así como sensores
de medición en dirección transversal a la dirección de movimiento del vehículo.
Estos sistemas intentan ayudar en tres de las tareas que más problemas suelen crear:
• Medir el hueco de aparcamiento para reconocer si el coche entra o no entra en él.

Figura 5. Medición del hueco de sistema de autoaparcamiento
• Hacer girar la dirección lo que sea necesario para que el coche se recoloque y
maniobre adecuadamente para entrar en el hueco.
Capítulo 2: Estado del arte
Incorporación de un sistemade
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
15

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
15

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 15

• Medir la distancia con los obstáculos o con los otros vehículos que delimitan el
hueco de aparcamiento para evitar roces y golpes.

Para ello se utilizan fundamentalmente dos tecnologías:
• Los actuadores en la dirección, gracias a la incorporación de direcciones asistidas
eléctricas, en las que el motor eléctrico que asiste se puede utilizar también para
hacer girar el volante de manera autónoma, comandado por la unidad de proceso
del sistema de asistencia al aparcamiento.

• Los sensores de medición en dirección transversal a la dirección de movimiento del
vehículo con tecnología de ultrasonidos que miden distancias de corto alcance
(hasta unos 5 o 6 metros aproximadamente). Estos están colocados en los
paragolpes delantero y trasero. En cada paragolpes suele haber seis sensores,
cuatro que miden la distancia hacia adelante y hacia las esquinas, y otros dos, uno
a cada lado, en el extremo del paragolpes casi en el paso de ruedas, que miden la
distancia hacia el lateral. Los sensores son capaces de medir la distancia incluso al
bordillo de la acera.
Algunos poseen también una cámara trasera con la que el conductor pueda elegir la
plaza de aparcamiento deseada antes de que comience la maniobra de aparcamiento
automática.

Figura 6. Área de detección de sistema de autoaparcamiento
Capítulo 2: Estado del arte
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
16

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
16

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 16

Después de que la maniobra se inicie al presionar el botón, los sensores miden en
dirección transversal el hueco libre. Si el tamaño de la plaza de aparcamiento es el
suficiente, el conductor recibirá una notificación. El conductor no tiene más que parar el
vehículo a una cierta distancia de la plaza de aparcamiento, poner la marcha atrás y
pisar el pedal del acelerador con cuidado si la situación del tráfico lo permite. El asistente
de giro se encarga de girar el volante en ambas direcciones. En el momento en que el
vehículo alcanza la distancia mínima hacia atrás, el conductor debe frenar, poner la
marcha hacia delante y entonces él mismo ha de conducir hacia delante. Las maniobras
necesarias se llevan a cabo con la ayuda de guías de clotoide con un cálculo constante
de recorrido del ángulo. Debido a que el conductor es quien pisa el freno y el acelerador,
es él el responsable del aparcamiento.

Figura 7. Maniobra aparcamiento de sistema automático
Estos sistemas comenzaron solo para el aparcamiento en línea, pero poco después se
ampliaron también para el aparcamiento en batería. Además, sirven tanto para aparcar
como para desaparcar.
En la actualidad, los sistemas extendidos en el mercado realmente habría que
llamarlos semiautomáticos, pues el coche no realiza todas las operaciones requeridas
para realizar la maniobra de aparcamiento por sí solo.

Capítulo 2: Estado del arte
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
17

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
17

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 17

Hyundai posee un sistema de asistencia al aparcamiento que, mediante la tecnología
de radar, facilita el estacionamiento tanto en línea como en batería. Este sistema calcula
el espacio de estacionamiento libre y ejecuta la maniobra de aparcamiento hacia atrás
sin más intervención por parte del conductor que pisar el freno y el acelerador.
Jaguar, en sus modelos Land Rover, Volvo y Ford ofrecen unos sistemas de igual
funcionamiento, pero basados en sensores de ultrasonidos. Por otro lado, los que
ofrecen Mercedes y BMW incorporan la ayuda de cámaras traseras, cámaras 360º o
incluso, los últimos modelos, la opción de aparcamiento de forma remota.
A parte de las mencionadas, otras grandes marcas del sector están incorporando este
tipo de sistemas a sus modelos de alta gama; siempre dejando al cliente la opción de
su instalación, o no, según su preferencia, dentro de los numerosos accesorios o
“extras” que se le ofrecen.
Los últimos avances y los que están por venir van encaminados al desarrollo del
aparcamiento remoto donde la acción del conductor no sea imprescindible. Estos
sistemas ofrecen la ventaja de que el coche se puede aparcar por sí mismo en plazas
de aparcamiento estrechas, en las que apenas hay espacio para abrir las puertas y subir
y bajarse del coche. El conductor sigue siendo el responsable de lo que haga el coche,
tiene que estar presente delante del coche y tiene que pulsar un botón durante la
maniobra, de nuevo como sistema de seguridad, ya sea en el smartphone, o en la llave-
mando del coche.

2.3 Otros sistemas de asistencia a la conducción
Como se ha visto en los apartados anteriores, existen varios sistemas de asistencia al
aparcamiento, pero dado que la conducción consta de otras muchas acciones, cabe al
menos mencionar otro tipo de sistemas de asistencia en términos generales.
Basados en la tecnología de sensores inteligentes, los sistemas de asistencia a la
conducción analizan constantemente las inmediaciones del vehículo, así como el
comportamiento del conductor, para detectar situaciones potencialmente peligrosas en
un primer momento. En situaciones críticas, estos sistemas avisan y ayudan de forma
activa al conductor y, en caso necesario, intervienen de forma automática con el fin de
evitar una colisión o de mitigar las consecuencias de un accidente.
Capítulo 2: Estado del arte
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
18

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
18

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 18

2.3.1 AEB, Autonomous Emergency Braking (Frenado automático
de emergencia)
Reduce la velocidad del vehículo cuando detecta que se va a producir una colisión o un
atropello.
2.3.2 ASCC, Advance Smart Cruise Control (Control de crucero
inteligente)
Este sistema utiliza un radar o una cámara de vídeo para reconocer el vehículo que nos
precede y medir la distancia que hay hasta él. El sistema adapta la velocidad
automáticamente si detecta la presencia de otros vehículos en el mismo carril para
mantener la distancia de seguridad.
2.3.3 DBL, Dynamic Bending Lights (Iluminación dinámica en
curvas)
Los faros delanteros giran de forma automática, coordinada con la dirección del vehículo
permitiendo que el haz de luz siga el trazado de la carretera.
2.3.4 LKAS, Lane Keep Assist System (Sistema de mantenimiento
de carril)
Emplea una cámara de vídeo para reconocer las líneas del carril por el que circulamos
y en caso de que involuntariamente el coche empiece a salirse, actúa sobre la dirección
y hace girar por sí mismo el volante para reconducir el coche y mantenerlo dentro del
carril.

2.4 Coches autónomos
Un vehículo autónomo es un automóvil capaz de imitar las capacidades humanas de
manejo y control, percibiendo el medio que le rodea y desplazándose en consecuencia.
Por tanto, el conductor no es requerido para activar ninguna operación mecánica del
vehículo.
Para recopilar toda la información disponible en su entorno, los coches autónomos
cuentan con una serie de sensores y cámaras que permiten la captación de información.
Concretamente suelen estar equipados con una unidad GPS, un sistema de navegación
inercial, y avanzada tecnologíade sensores: láser, radar, lidar, ultrasonidos y vídeo.
Capítulo 2: Estado del arte
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
19

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
19

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 19

Dada la multitud de variables de las que consta la conducción, estos vehículos poseen
sistemas avanzados de control que analizan e interpretan la información para identificar
la ruta apropiada, así como los obstáculos y la señalización relevante.
En la actualidad hay varios programas activos, pero para su implantación definitiva se
requiere de un ajuste de varios aspectos derivados de la seguridad vial y en materia de
seguros. Según empresas involucradas activamente en el desarrollo de esta tecnología,
tales como Google, Daimler AG, BMW, Renault, Ford o Volvo, así como Bosch o Delphi,
en el área de componentes y electrónica, esta forma de transporte está cerca de ser
realidad en pocos años.

Figura 8. Coche autónomo de Google
La introducción de la conducción automatizada se viene realizando de manera gradual
en los últimos años. De esta forma, los fabricantes han ido desarrollando en una primera
etapa los sistemas de asistencia a la conducción anteriormente comentados para, en
una segunda etapa, poder implementar, toda esa tecnología ya afianzada y probada
Capítulo 2: Estado del arte
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
20

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
20

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 20

como parte de vehículos totalmente autónomos. Este desarrollo gradual también está
permitiendo a la sociedad adquirir conocimiento acerca de estas nuevas tecnologías y
ayudando a que sean aceptadas.
La previsión de Bosch es que en 2025 la automatización sea total, con una supervisión
reducida del conductor.

Capítulo 3: Planteamiento del
problema y alternativas de diseño
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
21

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
21

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 21

Capítulo 3 Planteamiento del problema y
alternativas de diseño
En los siguientes apartados se explica la problemática surgida durante el desarrollo del
sistema de reconocimiento del entorno del ICab que ha sido motivo del origen del
proyecto y, por tanto, la necesidad de encontrar una resolución para ella. También se
presentan las diferentes alternativas de diseño que se podrían plantear para satisfacer
la necesidad surgida.
Por último, se va a explicar la solución escogida y se van a plantear brevemente las
razones de esta elección.

3.1 Análisis del problema: punto ciego en la parte trasera
Como se ha mencionado, el objetivo de este proyecto surge de la necesidad de dar
solución al problema de la existencia de un punto ciego en la parte trasera del ICab
derivado de una falta de mapeado del entorno en esa zona. El mapeado actual del ICab
se obtiene gracias a que el vehículo tiene instalado:
• Un telémetro láser (SICK LMS 291) en el parachoques delantero, a 30 cm de altura
sobre el suelo, que cuenta con más de 180 grados de escaneo con 0.25 grados de
resolución angular y con una limitación de 100 grados a 20 Hz en el rango de
exploración, con el objetivo de evitar la detección de las ruedas de dirección.
• Una cámara binocular de visión estéreo (Bumblebee 2), colocada en el parabrisas
delantero a 160 cm de altura con respecto al suelo y una orientación de - 45º, con
una resolución máxima de 1032x776 píxeles a 20 fotogramas por segundo.
• Un Velodyne VLP-16 3D LiDAR sobre la estructura de techado que mide distancias
en tiempo real. Con él es posible adquirir datos de 5 a 20 Hz, con un campo de
visión horizontal de 360º y 30º verticalmente (+15.0° a -15.0°) en 16 capas, que
proporcionan hasta 300.000 puntos por segundo.

Capítulo 3: Planteamiento del
problema y alternativas de diseño
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
22

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
22

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 22

Esta disposición de los elementos confiere al ICab un rango de visión artificial muy
completo por la parte anterior, lo que le permite realizar trayectos evitando los posibles
obstáculos que se le presenten dentro de ese rango. El problema aparece cuando
dichos obstáculos salen de ese rango de detección y entran en el punto ciego de la parte
posterior (Figura 9 y Figura 10).

Figura 9. Rango de detección horizontal actual del ICab
Capítulo 3: Planteamiento del
problema y alternativas de diseño
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
23

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
23

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 23

Figura 10. Ubicación del punto ciego del ICab
Este hecho puede conllevar problemas importantes de seguridad y fiabilidad en el
sistema de conducción autónoma del ICab, ya que puede ser origen de colisiones.
En conclusión, una vez detectada la necesidad de un sistema de detección trasero más
completo cuyas prestaciones mínimas sean:
• Detectar obstáculos en un rango angular suficiente para solucionar las carencias de
los de los elementos de reconocimiento del entorno que ya están instalados.
• Dado que el movimiento del vehículo en marcha atrás es más lento no será
necesaria una frecuencia de monitorización del entorno muy elevada ni un rango
longitudinal de detección muy extenso.
• Una fácil integración dentro de la arquitectura de control modular del ICab
implementada en ROS.
• Sencilla instalación del hardware necesario y que no requiera modificaciones
complejas sobre el actual diseño del vehículo.
• Requisitos de consumo y características eléctricas de los equipos del sistema
diseñado asumibles por la generación de las baterías.
• Coste no muy elevado, ya que, aunque un sistema de detección trasero tiene una
gran importancia, no es la zona más crítica en la percepción del entorno necesaria.
• Cabe tener en cuenta también factores estéticos, de ahorro de peso, de seguridad
y de condiciones medioambientales.
Una vez expuestos los requisitos deseables del sistema que se quiere diseñar, en base
a ellos se van a exponer brevemente distintas alternativas de diseño posibles y se van
analizar los pros y contras de cada una.
Capítulo 3: Planteamiento del
problema y alternativas de diseño
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
24

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
24

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 24

3.2 Alternativas de diseño
3.2.1 Telémetro láser
La instalación de otro telémetro láser en la parte posterior del vehículo del mismo modo
que el que ya posee en la parte delantera sería una posible solución de diseño válida
para resolver el problema.
VENTAJAS:
• Fácil integración dentro del diseño del ICab ya que ya existe otro instalado.
• Conocimiento previo de las prestaciones y posibilidades que puede ofrecer.
• Forma de instalación conocida.
• Funcionamiento probado.
INCONVENIENTES:
• Prestaciones mayores de las realmente necesarias para un sistema de detección
en la parte trasera.
• Coste elevado para dar solución a un problemade detección en una parte no tan
crítica como la zona delantera.
3.2.2 Cámara Kinect
Otra posibilidad sería la implementación de sistema de percepción del entorno mediante
el uso de una cámara Kinect. Estas cámaras inicialmente eran dispositivos pensados
como un simple controlador de juego que permitía a los usuarios controlar e interactuar
con la consola sin necesidad de tener contacto físico, mediante una interfaz natural de
usuario que reconoce gestos, comandos de voz, y objetos e imágenes. Gracias a la
información que captura este dispositivo, se han desarrollado aplicaciones más allá de
los videojuegos.
Por tanto, si se instala este equipo en la parte posterior del vehículo se puede diseñar
una solución de diseño para resolver el problema del punto ciego.
VENTAJAS:
• Dispositivo comercial de eficacia contrastada
• Altas prestaciones
• Confiere infinidad de posibilidades más allá de la simple detección de obstáculos:
reconocimiento avanzado del entorno, reconocimiento de voz, etc.
Capítulo 3: Planteamiento del
problema y alternativas de diseño
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
25

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
25

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 25

• Se puede realizar un mapeo avanzado en la parte posterior también e integrarlo
dentro del que actualmente posee el ICab más complejo que la mera detección de
obstáculos.
INCOVENIENTES:
• Prestaciones mayores de las realmente necesarias para un sistema de detección
en la parte trasera.
• Coste elevado para dar solución a un problema de detección en una parte no tan
crítica como la zona delantera.
• El dispositivo tiene alimentación en alterna que lo hace incompatible con el sistema
de generación en corriente continua de las baterías del vehículo, por lo que se
requeriría un rediseño o adaptación del sistema de alimentación.
3.2.3 Kit de sensores electromagnéticos
Una tercera posibilidad es diseñar una solución mediante la instalación de un kit de
sensores electromagnéticos en la parte posterior del vehículo. Sería necesario
implementar una lógica externa capaz de ofrecer una funcionalidad distinta de la que
tiene el originalmente el producto, ya que se requiere un sistema de sensorización con
una funcionalidad definida distinta.
Las características y prestaciones de este tipo de sensores se han descrito en el
apartado 2.1.1.
VENTAJAS:
• Fácil instalación que no requeriría grandes modificaciones en el ICab.
• Al no ser visibles, no comprometería la estética.
• Precio apreciablemente menor que la de otras alternativas de diseño.
INCONVENIENTES:
• Falsas detecciones con lluvia y necesidad de que el obstáculo esté en movimiento.
• Es necesario diseñar un algoritmo para conferir al producto una funcionalidad
distinta de la de serie que se ajuste a las necesidades del ICab.

Capítulo 3: Planteamiento del
problema y alternativas de diseño
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
26

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
26

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 26

3.3 Solución de diseño elegida. Kit de sensores de
ultrasonidos.
En base a los inconvenientes detectados en cada una de las alternativas de diseño
descritas en el apartado 3.2 y analizando los requisitos deseables del sistema que se
han expuesto en el apartado 3.1; se ha elegido una solución de diseño basada en la
implementación de un sistema de detección trasero utilizando un kit de comercial de
sensores de ayuda al aparcamiento con tecnología de ultrasonidos.
Esta solución elegida aporta:
• Un rango angular y longitudinal de detección perfecto para las necesidades que se
requieren en la zona posterior.
• Una frecuencia de detección suficiente dada la baja velocidad de los movimientos
que es capaz de desarrollar el ICab macha atrás.
• Una instalación sencilla que no requiere modificaciones significativas en el ICab.
• Dado que es un producto comercial diseñado para su instalación en vehículos, no
se requiere adaptar la fuente de generación eléctrica del ICab para la alimentación
del equipo.
• Buenas características de peso, de tamaño y estéticas.
• Su funcionamiento es sencillo, por lo que el algoritmo que hay que diseñar para
conferir la funcionalidad deseada no tendrá una lógica muy compleja.
• El coste es bajo, por lo que resulta perfecto para dar una solución a un problema de
detección en una parte no tan crítica como la zona delantera
Debido a los rasgos enumerados se ha elegido esta solución frente a las demás
alternativas estudiadas, no siendo excluyente la implementación además de cualquiera
de las otras para un funcionamiento conjunto.

Capítulo 4: Fase de investigación.
Ingeniería inversa
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
27

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
27

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 27

Capítulo 4 Fase de investigación. Ingeniería
inversa
4.1 Objetivo
Como se ha comentado en secciones posteriores, la naturaleza de este proyecto es, en
su mayoría, de investigación. Para ello se hace uso del método de ingeniería inversa
para analizar las funcionalidades y características de un producto comercial (KKmoon
Car Parking Sensor System) adaptándolo para intentar desarrollar una solución que
resuelva las necesidades iniciales.
Dada la funcionalidad de serie del kit de aparcamiento, tal y como se describe en el
apartado 2 del Anexo I. Descripción de las herramientas, el objetivo será poder extraer
las distancias individuales de cada uno de los cuatro sensores de los que consta el
equipo. Esto es así, ya que se busca obtener los cuatro datos por separado y el sensor
del que proviene para así, con esta información, completar el mapeado del ICab en la
zona posterior donde se instalarán.
En conclusión, el objetivo es tener un funcionamiento totalmente independiente de cada
uno de los sensores, por lo que los datos que habrá que obtener serán:
▪ Medición de distancia que realiza cada sensor.
▪ Sensor de procedencia de cada medición.
Se observa, por tanto, que se busca extraer una información más completa que la que
ofrecía las prestaciones iniciales de serie.

Funcionalidad de
serie
Funcionalidad buscada
Medición proporcionada
Critica, la más
pequeña de las cuatro
Las cuatro medidas de cada
sensor
Origen de las mediciones
Información según el
lado: izquierda o
derecha
Información concreta del
sensor del que proviene
cada medición
Tabla 2. Funcionalidad de serie frente a funcionalidad buscada
Capítulo 4: Fase de investigación.
Ingeniería inversa
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
28

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
28

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 28

La funcionalidad buscada ofrece una flexibilidad enorme, ya que se dispondría de
sensores ultrasonido independiente con infinidad de posibilidades de uso, además de la
finalidad que motivó el presente proyecto.

4.2 Estudio de las señales
4.2.1 Montaje
Para analizar el kit de aparcado se busca estudiar las señales que llegan a la pantalla
LED digital y así ver la información que recibe. Para realizar esta labor, en primer lugar
se conectan los distintos elementos del kit como se haría para un funcionamiento
normal:
1. Se conectan cada uno de los cuatro sensores a la caja de control principal en cada
uno de los conectoresindicados con las letras A, B, C y D.
2. Se conecta la pantalla LED digital y el cable de alimentación (cable rojo/ negro) a la
caja de control principal.
3. Se conecta el cable de alimentación a la fuente de generación eléctrica, en este
caso un cargador de baterías.
El montaje quedará tal como se muestra en la Figura 11.

Figura 11. Montaje funcionamiento normal del kit de sensores Kkmoon
Capítulo 4: Fase de investigación.
Ingeniería inversa
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
29

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
29

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 29

El montaje se alimenta a través del cable de alimentación con un cargador de baterías
Silverline 12V Trickle Charger con un voltaje de 15VDC y 500mA (Figura 38, Anexo I.
Descripción de las herramientas). Los sucesivos montajes en la fase de investigación
se alimentan de la misma manera.
Se realiza un testeo colocando los sensores a distintas distancias de un obstáculo para
comprobar que se obtienen los resultados esperados según su funcionamiento de serie
que se describe en el Anexo I. Descripción de las herramientas, apartado 1.
Una vez se ha comprobado que el producto funciona según lo esperado, se procede a
realizar el montaje con el que se van a estudiar las señales que trasmite el cable que
llega a la pantalla LED digital.
En primer lugar, se desatornilla la pantalla LED digital y se deja a la luz la estructura
interna. Después se retira la carcasa aislante del cable y se dejan a la vista los cuatro
cables de los que se va estudiar la señal que transmiten quedando como se puede ver
en la Figura 12.

Figura 12. Conector de la pantalla LED digital y sus cables internos
A continuación, se cortan los cables blanco, amarillo y negro para puentearlos con ayuda
de una placa de pruebas o protoboard y así poder estudiar cada señal con un
osciloscopio pinchando con la sonda del mismo en el lugar donde se ha realizado el
puente.

Capítulo 4: Fase de investigación.
Ingeniería inversa
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
30

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
30

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 30

Previamente se ha supuesto, según el estándar común de colores de cableado, que el
cable negro y rojo son los cables de alimentación de la pantalla LED digital. Por este
motivo, el cable rojo no es puenteado y simplemente se deja alimentando la pantalla
LED digital. Por otro lado, el cable negro se utiliza como cable de derivación a tierra
común.
De esta forma, quedaría un montaje de pruebas con las interconexiones que se
muestran en el cuadro esquemático de la Figura 13.

Figura 13. Montaje de pruebas para estudio con osciloscopio
4.2.2 Señales de entrada/salida de la pantalla LED digital
Utilizando el montaje descrito en el apartado anterior, se procede a estudiar las tres
señales que transmiten los cables blanco y amarillo con el objetivo de conocer qué
información y/o función tiene cada uno de ellos.
4.2.2.1 Señal de los cables rojo y negro
Como se ha comentado en el apartado 4.2.1, los cables rojo y negro son los destinados
a la alimentación de la pantalla LED; y por esta razón no son objeto de estudio.
El cable negro se ha utilizado como derivación a la tierra común del circuito de este
primer montaje y de todos los que se realizarán durante el desarrollo del proyecto. La
Placa de pruebas
o protoboard
Capítulo 4: Fase de investigación.
Ingeniería inversa
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
31

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
31

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 31

conexión a tierra del osciloscopio y de la placa de Arduino se realiza en ese mismo punto
de tierra.
4.2.2.2 Señal del cable blanco
Cuando se aplica la sonda del osciloscopio al punto de contacto con el cable blanco se
observa que la señal que se transmite por él tiene las siguientes características:
• Señal cuadrada.
• Amplitud 12V.
• TON variable.
Se comprueba que esta señal está directamente ligada al tiempo de activación del aviso
acústico que genera el zumbador interno de la pantalla LED digital.
Por tanto, se deduce que esta señal es la alimentación directa de dicho zumbador, de
forma que cuando la señal cuadrada permanece en alto el zumbador estará alimentado
y se genera el sonido del aviso acústico (Figura14).

Figura 14. Señal de alimentación al zumbador (cable blanco)
Puesto que esta señal no transmite la información de las mediciones de proximidad de
los sensores, carece de utilidad para desarrollar una solución con la finalidad buscada.
En los sucesivos montajes del proyecto se prescindirá de conectar dicho cable evitando
así ruidos molestos.

Capítulo 4: Fase de investigación.
Ingeniería inversa
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
32

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
32

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 32

4.2.2.3 Señal del cable amarillo
Para el estudio de la señal que transmite el cable amarillo, se procede de la misma
manera que en el caso anterior.
Se observa una señal con un periodo con las siguientes características:
• Señal de pulsos cuadrados.
• Amplitud de 5V.
• 1 pulso de TON constante.
• 33 pulsos de TON variable.
• TON del pulso constante >> TON de los 33 pulsos variables.
La forma de la señal completa que se obtuvo en el osciloscopio en condiciones
normales; es decir, sin obstáculo presente en el rango de detección de cada uno de los
sensores, es la que se muestra en la Figura 16.
Haciendo distintas pruebas aleatorias ubicando la palma de la mano dentro del rango
de cada sensor, se logra deducir lo que se describe a continuación (Figura 15).
• El pulso de TON constante se trata de un pulso que indica el inicio de la señal.
• Los 33 pulsos de TON variable pueden tener dos posibles valores de tiempo en
alto:
o TON=124µs, que corresponde al estado normal del pulso, y
o TON=248µs, que corresponde a un estado de activación del pulso en
cuestión.

Figura 15. Tiempo en alto de pulso activo e inactivo en la señal

Capítulo 4: Fase de investigación.
Ingeniería inversa
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
33

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
33

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 33

Figura 16. Forma de la señal del cable amarillo en estado de no detección de los sensores

V
t
Capítulo 4: Fase de investigación.
Ingeniería inversa
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
34

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
34

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 34

Esta señal es la que contiene la información que se necesita de acuerdo con el objetivo
de esta fase de investigación, por lo que se realiza un análisis más exhaustivo de ésta
con el fin de entender como está codificada la información.

4.3 Codificación de la señal transmitida por el cable
amarillo
Se realizan diferentes ensayos de mediciones con cada uno de los sensores por
separado, dejando desconectados los demás, y observando el valor mostrado en la
pantalla LED y monitorizandola señal en el osciloscopio; con el fin de analizar cómo
está codificada en ella la información siguiente:
▪ Medición de distancia que realiza cada sensor.
▪ Sensor de procedencia de cada medición.
Como resultado de estos ensayos se extrae la Tabla 5, donde la X corresponde a un
pulso activo (TON=248µs).
Puede verse que las mediciones de distancia están codificadas en zonas diferenciadas
de la señal para cada uno de los sensores en grupos de 5 pulsos (Tabla 3).
Sensor B A C D
Pulsos 5 6 7 8 9 13 14 15 16 17 21 22 23 24 25 29 30 31 32 33
Tabla 3. Zona de pulsos de codificación para cada sensor
A raíz de los datos obtenidos, se opta por codificar en binario la activación de la siguiente
manera:
ESTADO TON (µs) BINARIO
Inactivo 124 0
Activo 248 1
Tabla 4. Criterio de codificación binaria de pulso activo/inactivo

Capítulo 4: Fase de investigación.
Ingeniería inversa
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
35

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
35

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 35

Tabla 5. Resultados de los ensayos: respuesta señal – medición obtenida

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
> 2,5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2,5 - - - - - - - - X - - - - - - - X - - - - - - - X - - - - - - - X
2,4 - - - - - - - X - - - - - - - X - - - - - - - X - - - - - - - X -
2,3 - - - - - - - X X - - - - - - X X - - - - - - X X - - - - - - X X
2,2 - - - - - - X - - - - - - - X - - - - - - - X - - - - - - - X - -
2,1 - - - - - - X - X - - - - - X - X - - - - - X - X - - - - - X - X
2 - - - - - - X X - - - - - - X X - - - - - - X X - - - - - - X X -
1,9 - - - - - - X X X - - - - - X X X - - - - - X X X - - - - - X X X
1,8 - - - - - X - - - - - - - X - - - - - - - X - - - - - - - X - - -
1,7 - - - - - X - - X - - - - X - - X - - - - X - - X - - - - X - - X
1,6 - - - - - X - X - - - - - X - X - - - - - X - X - - - - - X - X -
1,5 - - - - - X - X X - - - - X - X X - - - - X - X X - - - - X - X X
1,4 - - - - - X X - - - - - - X X - - - - - - X X - - - - - - X X - -
1,3 - - - - - X X - X - - - - X X - X - - - - X X - X - - - - X X - X
1,2 - - - - - X X X - - - - - X X X - - - - - X X X - - - - - X X X -
1,1 - - - - - X X X X - - - - X X X X - - - - X X X X - - - - X X X X
1 - - - - X - - - - - - - X - - - - - - - X - - - - - - - X - - - -
0,9 - - - - X - - - X - - - X - - - X - - - X - - - X - - - X - - - X
0,8 - - - - X - - X - - - - X - - X - - - - X - - X - - - - X - - X -
0,7 - - - - X - - X X - - - X - - X X - - - X - - X X - - - X - - X X
0,6 - - - - X - X - - - - - X - X - - - - - X - X - - - - - X - X - -
0,5 - - - - X - X - X - - - X - X - X - - - X - X - X - - - X - X - X
0,4 - - - - X - X X - - - - X - X X - - - - X - X X - - - - X - X X -
0,3 - - - - X - X X X - - - X - X X X - - - X - X X X - - - X - X X X
< 0,3 - - - - X X - X - - - - X X - X - - - - X X - X - - - - X X - X -
SENSOR A SENSOR CSENSOR B SENSOR D
DISTANCIA (m)
Capítulo 4: Fase de investigación.
Ingeniería inversa
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
36

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
36

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 36

De esta forma se pueden codificar cada secuencia de 5 pulsos, que corresponde a un
valor numérico de distancia, en un número en binario de 5 dígitos y su correspondiente
en decimal; tal y como se recoge en la Tabla 6.
DISTANCIA (m) BINARIO DECIMAL
> 2,5 00000 0
2,5 00001 1
2,4 00010 2
2,3 00011 3
2,2 00100 4
2,1 00101 5
2,0 00110 6
1,9 00111 7
1,8 01000 8
1,7 01001 9
1,6 01010 10
1,5 01011 11
1,4 01100 12
1,3 01101 13
1,2 01110 14
1,1 01111 15
1,0 10000 16
0,9 10001 17
0,8 10010 18
0,7 10011 19
0,6 10100 20
0,5 10101 21
0,4 10110 22
0,3 10111 23
< 0,3 11010 26
Tabla 6. Codificación binaria y decimal de las medidas

4.4 Desarrollo código con Arduino
Tras estudiar la forma de la onda que codifica la distancia de cada uno de los sensores,
se busca realizar un código en Arduino que sea capaz de leer dicha información y darnos
los valores en metros de las mediciones de distancia de cada uno de los sensores.
Capítulo 4: Fase de investigación.
Ingeniería inversa
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
37

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
37

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 37

4.4.1 Montaje
Se realiza el mismo montaje que se describe en el apartado 4.2.1 con la diferencia de
que en este caso se va a leer la señal a través de la entrada digital 2 de la placa de
Arduino, en lugar de con el osciloscopio.
Además, se han de tener en cuenta las siguientes consideraciones:
• Se utiliza un punto común de tierra donde se conectan el cable negro y la
referencia de tierra de la placa de Arduino.
• El cable blanco no se conecta para evitar ruidos molestos del zumbador interno
de la pantalla LED digital.
• La alimentación de la placa de Arduino se realiza a través del propio cable USB
de transferencia de datos con el PC.
De este modo el montaje queda como se muestra en la Figura 17 y de manera
esquemática en la Figura 18.

Figura 17. Montaje para el desarrollo del algoritmo con Arduino
Capítulo 4: Fase de investigación.
Ingeniería inversa
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
38

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
38

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 38

Figura 18. Esquema de elementos del montaje de pruebas con Arduino
4.4.2 Estructura del algoritmo de Arduino
Una vez realizado el montaje descrito en la sección anterior, se necesita desarrollar un
algoritmo capaz de leer cada periodo de la señal y decodificar la información siguiente:
▪ Medición de distancia que realiza cada sensor en metros.
▪ Sensor de procedencia de cada medición (A, B, C y D).
Teniendo en cuenta esto y lo descrito en los apartados 4.2 y 4.3, se desarrolla un código
utilizando el entorno de programación de Arduino.
La estructura básica del proceso seguido por el algoritmo que se ha diseñado es la
siguiente:
1. Leer la señal (Ver Figura 16) a través del pin digital 2 de la placa de Arduino.
2. Identificar el primer pulso de inicio que indica el comienzo a continuación de los
33 pulsos que portan la información codificada de las mediciones de los
sensores.
Capítulo 4: Fase de investigación.
Ingeniería inversa
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
39

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
39

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 39

3. Leer los 33 pulsos e identificar los que están activos (TON=248µs) de los que
están inactivos (TON=124µs).
4. Dividir la información de pulsos activos/inactivos en las cuatro zonas que
corresponden a cada sensor (Ver Tabla 3).
5. Asignar a cada una de las cuatro zonas cada uno de los grupos de 5 pulsos que
portan la información de cada uno de los sensores.
6. Codificar cada uno de estos grupos de 5 pulsos en un número en binario de 5
dígitos según el estado del pulso activo o inactivo (Ver Tabla 4).
7. Establecer cada número de 5 dígitos en binario obtenido con el valor de
medición en metros que le corresponde (Ver Tabla 6).
8. Entregar cada uno de los 4 valores de mediciones en metrosy el sensor del que
proviene cada medición.
9. Iniciar el proceso desde el paso 1.
Siguiendo este proceso se ha desarrollado el código que se presenta en el Anexo II:
Código del Algoritmo en Arduino.
4.4.3 Descripción del algoritmo de Arduino
A continuación, para un mejor entendimiento del código, se va a describir de forma
general y paso a paso la lógica y acciones que conforman el algoritmo.
1. Declaración de las variables y contadores necesarios.
2. Se configura el pin digital 2 de la placa como entrada de datos.
3. Inicio del bucle programa
4. Se lee la señal a través del pin 2
5. Detección de pulso en alto y medición del tiempo en alto del pulso.
6. Condición IF: Si se detecta un pulso con un tiempo en alto mayor de 500 µs se
continua al siguiente paso si no se vuelve al paso 3.
7. Bucle FOR: Se realizan las siguientes acciones 33 veces antes de salir del bucle.
Capítulo 4: Fase de investigación.
Ingeniería inversa
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
40

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
40

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 40

a. Se vuelve a leer y medir los tiempos en alto de la señal.
b. Se guarda el valor medido de tiempo en alto en microsegundos en la
posición, que corresponda según la iteración del bucle for, de un vector de
33 componentes.
8. Fin del bucle FOR: Se continúa al paso 9.
9. Se codifican en cuatro vectores de 5 componentes los valores de tiempo en alto
leído de la siguiente forma:
a. Primer vector para la medida del Sensor B y que recoge los valores del 5 al
9:
i. Si el valor es mayor a 200 µs => Se le asigna un 1 y se guarda en el
vector.
ii. Si no => Se le asigna un 0 y se guarda en el vector.
b. Segundo vector para la medida del Sensor A y que recoge los valores del
13 al 17:
i. Si el valor es mayor a 200 µs => Se le asigna un 1 y se guarda en el
vector.
ii. Si no => Se le asigna un 0 y se guarda en el vector.
c. Tercer vector para la medida del Sensor C y que recoge los valores del 21
al 25:
i. Si el valor es mayor a 200 µs => Se le asigna un 1 y se guarda en el
vector.
ii. Si no => Se le asigna un 0 y se guarda en el vector.
d. Cuarto vector para la medida del Sensor D y que recoge los valores del 29
al 33:
i. Si el valor es mayor a 200 µs => Se le asigna un 1 y se guarda en el
vector.
ii. Si no => Se le asigna un 0 y se guarda en el vector.
Capítulo 4: Fase de investigación.
Ingeniería inversa
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
41

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
41

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 41

10. Se pasan a decimal los 4 números binarios de 5 cifras, que se han formado en
el paso 9 y se habían recogido en cada uno de los 4 vectores anteriores, y se
guardan en 4 variables distintas.
11. Cada uno de los 4 números decimales se utiliza como índice para entrar a un
vector que contiene las posibles medidas en metros. Se hace la correspondencia
siguiente:
Índice (número decimal) -> Posición del vector de medidas -> Valor en metros.
12. Se muestra los datos por pantalla a través del Serial Monitor.
13. Fin de condición IF
14. Fin de bucle de programa: Se vuelve a iniciar el proceso en el paso 3.
Los valores en microsegundos de 200 y 500 que aparecen en el código se han utilizado
para distinguir los diferentes pulsos que se encuentran en la señal.
El valor de 500 µs sirve para identificar el pulso de inicio, ya que cualquier valor de
tiempo en alto mayor que mayor que los 248 µs de un pulso activo ha de corresponder
al pulso de inicio. Se ha elegido el valor de 500 µs de forma que sea un valor redondo,
que deje un margen suficiente para evitar errores y teniendo en cuenta que el pulso de
inicio tiene un ancho significativamente mucho mayor que los demás; por lo que no se
incurre en un fallo durante su identificación, aunque se ponga un valor con tal margen.
Por otro lado, el valor de 200 µs se ha elegido para distinguir entre pulsos activos
(TON=248µs) y pulsos inactivos (TON=124µs).
Para un entendimiento completo del código; las variables y parámetros que se han
utilizado, así como el propio algoritmo con comentarios, se encuentran recogidos en el
Anexo II: Código del Algoritmo en Arduino.
4.4.4 Diagrama de flujo del algoritmo
Con la idea de complementar lo expuesto en el apartado 4.4.3 y facilitar así la
comprensión del algoritmo, se ha realizado el diagrama de flujo mostrado en la Figura
19. Las variables que aparecen el diagrama han sido definidas en el Anexo II: Código
del Algoritmo en Arduino.

Capítulo 4: Fase de investigación.
Ingeniería inversa
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
42

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
42

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 42

Figura 19. Diagrama de flujo
del algoritmo

Capítulo 4: Fase de investigación.
Ingeniería inversa
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
43

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
43

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 43

4.4.5 Tiempo de ejecución del algoritmo
Un factor determinante para una respuesta adecuada del sistema que se va a
implementar es el tiempo de ejecución del programa. Para determinar este tiempo se
han realizado varios ensayos ejecutando el código del algoritmo y utilizando la función
micros() de Arduino para tomar referencias de tiempos.
Los resultados de estos ensayos se han recogido en el Anexo III: Estudio de tiempo de
ejecución del algoritmo.
En análisis realizado se observa que el tiempo de ejecución permanece prácticamente
constante con una diferencia entre ensayos de unos 30 microsegundos en el peor de
los casos. El valor de pocos milisegundos, del orden de 50 milisegundos, hace que el
tiempo de ejecución no sea un factor crítico a la hora de un buen funcionamiento y de
ofrecer un tiempo de respuesta adecuado a las necesidades.
Para completar el estudio, se han tomado tiempos de las diferentes partes del algoritmo
encargadas de realizar las siguientes acciones:
• Detectar pulso de inicio.
• Interpretar y decodificar mediciones.
En ambos casos el tiempo de ejecución obtenido es prácticamente el mismo que el del
algoritmo completo con una diferencia despreciable frente al tiempo total.
En conclusión, tiempo de ejecución total del algoritmo viene condicionado por el tiempo
de espera para la lectura de la señal que depende de su periodo. Por tanto, el tiempo
puramente de computo del algoritmo es despreciable frente al periodo de la señal.
Además, se ha realizado una muestra de tiempos suficientemente grande como para
descartar que el algoritmo deje de leer algún periodo de señal.

Capítulo 5: Descripción del sistema
implementado
Incorporación de un sistema de
ultrasonidos para el enriquecimiento de
información del entorno cercano al ICab

DANIEL
FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
44

DANIEL FERNÁNDEZ
GONZÁLEZ
44

DANIEL FERNÁNDEZ GONZÁLEZ 44

Capítulo 5 Descripción del sistema
implementado
5.1 Instalación de los sensores en el ICab
Una vez se ha diseñado un sistema capaz de obtener del kit de sensores de asistencia
al aparcamiento la información deseada para completar el mapeado del ICab, se
procede a instalarse en el propio vehículo.